一種導(dǎo)電磁性流體的制備方法技術(shù)

一種導(dǎo)電磁性流體的制備方法，它涉及一種磁性流體的制備方法。本發(fā)明專利技術(shù)的目的是要解決現(xiàn)有磁性流體存導(dǎo)電性能差的問題。方法：一、制備乙酰丙酮鐵溶液；二、制備碳材料分散液；三、將乙酰丙酮鐵溶液、碳材料分散液和導(dǎo)電高分子材料混合、再反應(yīng)一段時(shí)間；四、離心、清洗，得到導(dǎo)電高分子包袱碳負(fù)載Fe3O4磁粉；五、將導(dǎo)電高分子包袱碳負(fù)載Fe3O4磁粉、碳材料和表面活性劑加入到載液中，加熱攪拌，得到導(dǎo)電磁性流體。本發(fā)明專利技術(shù)通過包袱導(dǎo)電高分子和碳負(fù)載方式有效控制磁性納米顆粒的氧化，使其磁學(xué)性能更加穩(wěn)定，提高其使用壽命，壽命可提高2～5倍；本發(fā)明專利技術(shù)制備的導(dǎo)電磁性流體可以廣泛應(yīng)用在動(dòng)密封、阻尼器、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種導(dǎo)電磁性流體的制備方法


[0001]本專利技術(shù)涉及一種磁性流體的制備方法。

技術(shù)介紹

[0002]磁性流體是由磁性納米顆粒、液體和表面活性劑通過吸附鏈接成一體的液態(tài)的軟磁性材料，磁性流體能呈現(xiàn)各種磁學(xué)性能的同時(shí)也有流體的性能。因此可以在很多可磁控應(yīng)用領(lǐng)域。如：真空動(dòng)密封、潤(rùn)滑、潤(rùn)滑、密封、阻尼、磁選和測(cè)比重、印刷與顯示、研磨、醫(yī)療等淋浴管。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，具有特殊性能的磁性流體成為研究的主要目標(biāo)。
[0003]日本專利技術(shù)專利《感溫磁性流體和使用感溫磁性流體的磁性流體驅(qū)動(dòng)裝置/感溫性磁性流體、及
び
該感溫性磁性流體
を
用
いた
磁性流體駆動(dòng)裝置》(公開號(hào)：JP6678544 B2)中制備了低粘度、自驅(qū)動(dòng)性能優(yōu)異的水基溫敏磁性流體用于驅(qū)動(dòng)裝置。
[0004]《穩(wěn)定磁性流體、用于磁性流體穩(wěn)定的添加劑和磁性流體的穩(wěn)定方法/安定化磁性流體、磁性流體安定化用添加剤
および
磁性流體
の
安定化方法》(公開號(hào)：JPH09291298A)中通過加入穩(wěn)定劑等添加劑的方法制備了穩(wěn)定性好的磁性流體。
[0005]中國(guó)專利技術(shù)專利《一種高磁飽和磁化強(qiáng)度Mn
0.8
Zn
0.2
Fe2O4納米顆粒及其磁性液體的制備方法》(公開號(hào)：CN201711143893.5)中制用錳鋅鐵磁粉制備了13.2emu/g磁性液體。
[0006]黃波等人報(bào)道了《納米尖晶石型A位替代鈷鐵氧體磁性流體磁性與抗磁沉降性能的分析》(化學(xué)工程師，2020，1，16
?
21)，在1.26T強(qiáng)磁場(chǎng)條件寫不發(fā)生磁分離現(xiàn)象，可在強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下應(yīng)用。
[0007]王正良等人報(bào)道了《均勻磁場(chǎng)強(qiáng)化磁性液體導(dǎo)熱系數(shù)實(shí)驗(yàn)研究》(磁性材料及器件.2011,42,03)制備了聚α
?
烯烴合成油基磁性液體，研究了其導(dǎo)熱性能。均勻磁場(chǎng)顯著強(qiáng)化磁性液體的導(dǎo)熱系數(shù),其導(dǎo)熱系數(shù)隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的增加而近似線性增加，且體積濃度越大增加量越大。
[0008]綜上所述，目前磁性流體的制備朝著特定性能的方向發(fā)展，如高磁飽和強(qiáng)度、高穩(wěn)定、導(dǎo)熱性和強(qiáng)磁抗沉淀特性的磁性流體已經(jīng)成為研究的重點(diǎn)。目前的應(yīng)用市場(chǎng)需要一種導(dǎo)電磁性流體來滿足導(dǎo)電、磁控和流體性能的需求。然而目前對(duì)導(dǎo)電磁性流體的報(bào)道較少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0009]本專利技術(shù)的目的是要解決現(xiàn)有磁性流體存導(dǎo)電性能差的問題，而提供一種導(dǎo)電磁性流體的制備方法。
[0010]一種導(dǎo)電磁性流體的制備方法，是按以下步驟完成的：
[0011]一、將乙酰丙酮鐵通過攪拌、加熱方法溶于有機(jī)溶劑中，得到乙酰丙酮鐵溶液；
[0012]二、將碳材料超聲分散于有機(jī)溶劑中，得到碳材料分散液；
[0013]三、將乙酰丙酮鐵溶液、碳材料分散液和導(dǎo)電高分子材料放入三口瓶中，通惰性氣體，以攪拌速度為50r/min～500r/min的條件下從室溫升溫至300℃～350℃，再保持30min～120min，最后降溫到室溫，獲得反應(yīng)液Ⅰ；
[0014]四、對(duì)反應(yīng)液Ⅰ進(jìn)行離心，在將上層清液倒出，棄除，收集下層固體物質(zhì)；使用環(huán)己烷對(duì)收集的下層固體物質(zhì)清洗數(shù)次，得到導(dǎo)電高分子包袱碳負(fù)載Fe3O4磁粉；
[0015]五、將導(dǎo)電高分子包袱碳負(fù)載Fe3O4磁粉、碳材料和表面活性劑加入到載液中，加熱攪拌，得到導(dǎo)電磁性流體。
[0016]本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：
[0017]本專利技術(shù)通過制備導(dǎo)電高分子包袱碳負(fù)載Fe3O4磁粉、碳材料、表面活性劑和載液為原材料獲得了導(dǎo)電磁性流體，可應(yīng)用在需要導(dǎo)電導(dǎo)熱等工況條件下的應(yīng)用環(huán)境中，這種導(dǎo)電磁性流體具有以下特點(diǎn)：
[0018]一、本專利技術(shù)是通過熱分解方法制備了一種包袱導(dǎo)電高分子材料的碳負(fù)載磁性納米顆粒；
[0019]二、本專利技術(shù)是通過加入碳材料提高了載液的導(dǎo)電性；
[0020]三、本專利技術(shù)通過導(dǎo)電高分子材料、碳材料提高了磁性流體的導(dǎo)電性能；
[0021]四、本專利技術(shù)通過比重輕的導(dǎo)電高分子材料、碳材料與磁性納米顆粒負(fù)載，提高了磁性納米顆粒的懸浮性能，從而使其更加穩(wěn)定；
[0022]五、本專利技術(shù)通過包袱導(dǎo)電高分子和碳負(fù)載方式有效控制磁性納米顆粒的氧化，使其磁學(xué)性能更加穩(wěn)定，提高其使用壽命，壽命可提高2～5倍；
[0023]六、本專利技術(shù)制備的導(dǎo)電磁性流體的磁飽和強(qiáng)度為100GS～400GS，體積電導(dǎo)率為40Ω
·
cm～10000Ω
·
cm；
[0024]七、本專利技術(shù)制備的導(dǎo)電磁性流體可以廣泛應(yīng)用在動(dòng)密封、阻尼器、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。
附圖說明
[0025]圖1為實(shí)施例1制備的導(dǎo)電磁性流體的XRD圖；
[0026]圖2為實(shí)施例1制備的導(dǎo)電磁性流體的TEM衍射圖。
具體實(shí)施方式
[0027]以下實(shí)施例進(jìn)一步說明本專利技術(shù)的內(nèi)容，但不應(yīng)理解為對(duì)本專利技術(shù)的限制。在不背離本專利技術(shù)實(shí)質(zhì)的情況下，對(duì)本專利技術(shù)方法、步驟或條件所作的修改和替換，均屬于本專利技術(shù)的范圍。
[0028]具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式一種導(dǎo)電磁性流體的制備方法，是按以下步驟完成的：
[0029]一、將乙酰丙酮鐵通過攪拌、加熱方法溶于有機(jī)溶劑中，得到乙酰丙酮鐵溶液；
[0030]二、將碳材料超聲分散于有機(jī)溶劑中，得到碳材料分散液；
[0031]三、將乙酰丙酮鐵溶液、碳材料分散液和導(dǎo)電高分子材料放入三口瓶中，通惰性氣體，以攪拌速度為50r/min～500r/min的條件下從室溫升溫至300℃～350℃，再保持30min～120min，最后降溫到室溫，獲得反應(yīng)液Ⅰ；
[0032]四、對(duì)反應(yīng)液Ⅰ進(jìn)行離心，在將上層清液倒出，棄除，收集下層固體物質(zhì)；使用環(huán)己烷對(duì)收集的下層固體物質(zhì)清洗數(shù)次，得到導(dǎo)電高分子包袱碳負(fù)載Fe3O4磁粉；
[0033]五、將導(dǎo)電高分子包袱碳負(fù)載Fe3O4磁粉、碳材料和表面活性劑加入到載液中，加熱攪拌，得到導(dǎo)電磁性流體。
[0034]具體實(shí)施方式二：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同點(diǎn)是：步驟一中所述的有機(jī)溶劑為油胺、油酸、十八醇和十八烯中的一種或其中幾種的混合物；步驟一中所述的乙酰丙酮鐵溶液中乙酰丙酮鐵與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為(0.1～5):10；步驟一中所述的乙酰丙酮鐵溶液是乙酰丙酮鐵通過攪拌速度為50r/min～200r/min、加熱溫度為80℃～120℃和加熱攪拌時(shí)間為30min～120min的條件下溶于有機(jī)溶劑中，再降至室溫得到的。其它步驟與具體實(shí)施方式一相同。
[0035]具體實(shí)施方式三：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二之一不同點(diǎn)是：步驟二中所述的碳材料為碳納米管、石墨烯、富勒烯和碳粉中的一種或其中幾種的混合物；步驟二中所述的有機(jī)溶劑為油胺、油酸、十八醇和十八烯中的一種或其中幾種的混合物。其它步驟與具體實(shí)施方式一或二相同。
[0036]具體實(shí)施方式四：本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至三之一不同點(diǎn)是：步驟二中所述的碳材料分散液中碳材料與有機(jī)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種導(dǎo)電磁性流體的制備方法，其特征在于一種導(dǎo)電磁性流體的制備方法是按以下步驟完成的：一、將乙酰丙酮鐵通過攪拌、加熱方法溶于有機(jī)溶劑中，得到乙酰丙酮鐵溶液；二、將碳材料超聲分散于有機(jī)溶劑中，得到碳材料分散液；三、將乙酰丙酮鐵溶液、碳材料分散液和導(dǎo)電高分子材料放入三口瓶中，通惰性氣體，以攪拌速度為50r/min～500r/min的條件下從室溫升溫至300℃～350℃，再保持30min～120min，最后降溫到室溫，獲得反應(yīng)液Ⅰ；四、對(duì)反應(yīng)液Ⅰ進(jìn)行離心，在將上層清液倒出，棄除，收集下層固體物質(zhì)；使用環(huán)己烷對(duì)收集的下層固體物質(zhì)清洗數(shù)次，得到導(dǎo)電高分子包袱碳負(fù)載Fe3O4磁粉；五、將導(dǎo)電高分子包袱碳負(fù)載Fe3O4磁粉、碳材料和表面活性劑加入到載液中，加熱攪拌，得到導(dǎo)電磁性流體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)電磁性流體的制備方法，其特征在于步驟一中所述的有機(jī)溶劑為油胺、油酸、十八醇和十八烯中的一種或其中幾種的混合物；步驟一中所述的乙酰丙酮鐵溶液中乙酰丙酮鐵與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為(0.1～5):10；步驟一中所述的乙酰丙酮鐵溶液是乙酰丙酮鐵通過攪拌速度為50r/min～200r/min、加熱溫度為80℃～120℃和加熱攪拌時(shí)間為30min～120min的條件下溶于有機(jī)溶劑中，再降至室溫得到的。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)電磁性流體的制備方法，其特征在于步驟二中所述的碳材料為碳納米管、石墨烯、富勒烯和碳粉中的一種或其中幾種的混合物；步驟二中所述的有機(jī)溶劑為油胺、油酸、十八醇和十八烯中的一種或其中幾種的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)電磁性流體的制備方法，其特征在于步驟二中所述的碳材料分散液中碳材料與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為(0.03～2):10；步驟二中所述的超聲的溫度為50℃～100℃、超聲的時(shí)間為10min～60min。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種導(dǎo)電磁性流體的制備方法，其特征在于步驟三中所述的碳材料分散液與乙酰丙酮鐵溶液的體積比為(0.1～1):1；步驟三中所述的導(dǎo)電高分子材料為聚吡咯或聚苯胺；步驟三中所述的導(dǎo)電高分子材料的質(zhì)量...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：布和巴特爾，張曉萌，邊秀杰，許建平，喬春玉，董媛媛，李天澤，張曉晨，王甲明，蘇葉文清，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：黑龍江工程學(xué)院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：